[“从粒子到宇宙”学习问答]

  怎样认识分子?   可从四方面来认识:①分子是一种人眼不能直接看到的极小微粒,它的体积小,数量多.一个分子的直径只有几个埃(1埃=10-10m),如果把水分子一个挨一个排列1cm,则需2500万个;②分子在永不停息地做无规则运动.分子运动很不规则,方向经常改变,速度也时快时慢;③分子间有一定距离.固体、液体分子间距离较小,气体分子间距离很大;④分子由原子组成.不同原子组成的分子叫化合物分子,如水分子、糖分子等.相同原子组成的分子叫单质分子,如氢气分子、氧气分子等;⑤分子间存在引力和斥力.
  
  固体、液体、气体的形状、体积为什么有的固定有的不固定?
  固体分子靠得很近,分子间的距离为1×10-10~5×10-10m.他们有规律地排在一起,每个分子只能围绕某一点振动.因此,固体有一定的体积和形状.
  液体分子间的距离为固体分子间距离的两倍左右,每个分子可以在一定范围内运动.因此,液体占有一定的体积,但形状不确定.
  气体分子离得比较远,分子间的距离为液体分子间距离的10倍以上,每个分子能自由地沿各个方向运动,因而既没有固定的形状,也没有固定的体积.
  
  两个铅块,磨平后挤压在一起,在下面吊一个物体也难拉开,这是为什么?
  这是分子力的作用.分子力是物质能够聚成固体或液体的主要因素.一根木棒很难被拉断,荷叶上的小露珠聚成大露珠,拉长的橡皮筋要恢复原状,这些都是因为分子力的作用.
  
  用胶带纸能粘去错字,为什么用力抹几下,会粘得更干净?
  胶带纸粘字靠的是分子间的吸引力.分子间作用力随着分子间距离的减小而增大.用力抹几下,使分子间距离减小,作用力很大,会粘得更干净.
  
  纳米材料是怎么回事?
  纳米材料,指材料的几何尺寸达到纳米量级(一般为1~50nm)且具有特殊性能(如高强度、高韧性等)的材料.用纳米材料制成的各种用品有许多奇特的性质,如纳米铜具有超塑延展性,在室温下可拉长到50多倍而不出现裂纹,纳米奶瓶能抗菌,纳米陶瓷粉制成的陶瓷,不但硬度高、耐高温,而且有一定的塑性.
  
  将一匙白糖慢慢加入满满的一杯水里,糖溶化,整杯水变甜了,可是水却没有溢出来,这是为什么?
  因为糖分子和水分子相互运动到对方的空隙处了.酒精和水混合后,总体积会变小,也说明分子间有间隙.
  
  用实验室的放大镜和显微镜能观察到分子吗?
  不能.因为分子太小了,放大镜和显微镜虽然能将物体放大,但放大倍数较小.目前世界上分辨率最高的是由日本科学家研制的超级电子显微镜,它可将直径为1mm的铅笔芯的截面积放大1.5×107倍.相当于珠海市那么大.这台电子显微镜的外观像一座塔,高度达14m,总质量为2.8×105kg.通过放大率达1500万倍的超级电子显微镜能获得较清晰的分子结构图.
  
  加速器有什么作用?
  加速器是探索微小粒子的有力武器.在探索微观粒子性质的过程中,加速器是产生和研究各种形形色色粒子的最好工具,它在人们的生产、生活中也有着重要的作用.20世纪40年代,电子加速器开始用于癌症的治疗.粒子加速器还用于工业探伤、食品的防腐与保鲜、复合材料的生产以及医疗用品消毒等.
  
  恒星的位置是恒定不变的吗?
  人们用肉眼观察天空,发现大部分星星的相对位置似乎不变,所以称这些星为恒星.实际上,他们并不是绝对不动的,他们的相对位置也在不停地发生变化,用很精确的天文仪器就可以观察到他们的运动.
  
  为什么把两块破了的玻璃压在一起难以复原?
  玻璃破裂处看上去比较平滑,实际上其细微结构十分粗糙,凹凸不平,这样的两个表面互相接触时,只有少数点的分子力发生作用,当然不能使两块玻璃粘合起来,这就是破镜难圆的原因.
  
  抬头看天,晴朗的夜空有一条银河,传说王母娘娘划银河隔开了牛郎和织女,牛郎织女真能一年一度七七相会吗?
  在晴朗夜空的闪烁群星中,有一条横亘天际的光带,它是由群星和弥漫物质集合而成的庞大的天体系统,称为银河系.太阳是银河系中数以千亿计恒星中的一颗.牛郎星和织女星是两颗像太阳那样的恒星,它们也是能够自己发光发热的.牛郎星和织女星相距十分遥远,有16光年.也就是说,走得最快的光,一刻不停地跑16年才能跑完这段路程,可见这“牛郎”、“织女”是不可能相会的.
  
  你知道宇宙的起源吗?
  大多数科学家认为宇宙起源于距今约137亿年前的一次大爆炸.宇宙大爆炸理论认为,宇宙一开始是一个“原始火球”,原始的火球发生了爆炸,导致宇宙空间处处膨胀,温度下降到一定程度时,逐步形成了超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星.证明宇宙在膨胀的证据是:谱线红移现象.